2023-2024学年河南省开封十中物理高一第二学期期末质量检测试题含解析

2023-2024学年河南省开封十中物理高一第二学期期末质量检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)在日常生活中，人们习惯于用几何相似性放大（或缩小）的倍数去得出推论，例如一个人身高了50％，做衣服用的布料也要多50％，但实际上这种计算方法是错误的，若物体的几何线度长为L，当L改变时，其他因素按怎样的规律变化？这类规律可称之为标度律，它们是由纲量关系决定的．在上例中，物体的表面积S=kL2，所以身高变为1.5倍，所用的布料变为1.52=2.25倍．以跳蚤为例：如果一只跳蚤的身长为2mm，质量为0.2g，往上跳的高度可达0.3m．可假设其体内能用来跳高的能量E∝L3（L为几何线度），在其平均密度不变的情况下，身长变为2m，则这只跳蚤往上跳的最大高度最接近（）A．0.3m B．3m C．30m D．300m2、手电筒的两节干电池已经用了较长时间，小灯泡只能发出微弱的光，把电池取出，用电压表测电压，电压表示数接近3V，若把此电池作为一个电子钟的电源，电子钟能正常工作，下列说法正确的是A．这两节干电池的电动势减小很多B．这两节干电池的内电阻减少很多C．这台电子钟的额定电压一定比手电筒里的小灯泡额定电压小D．这台电子钟正常工作时的电流一定比手电筒里的小灯泡正常工作时的电流小3、(本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v-t图象如图所示.已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则以下说法正确的是A．汽车在前5秒内的速度变化率1m/s2B．汽车在前5秒内的牵引力为4×103NC．汽车的最大速度为20m/sD．汽车的额定功率为60kW4、如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球。a球质量为m，静置于地面；b球质量大于a球的质量，用手托住b球，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，a能达到的最大高度为1.5h，则b球的质量为()A．3m B．2.5m C．2m D．1.5m5、(本题9分)质量为m的物体在竖直向上的恒力F作用下减速上升了H在这个过程中，下列说法中正确的有()A．物体的重力势能增加了FHB．物体的动能减少了mgHC．物体的机械能增加了FHD．物体重力势能的增加量小于动能的减少量6、(本题9分)如图所示，一辆可视为质点的汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥。已知凸形桥面是圆弧形柱面，则下列说法中正确的是()A．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其所受合力始终为零B．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其始终处于失重状态C．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其角速度恒定D．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其加速度不变7、党的十九大报告指出人与自然应和谐共生，下列关于能源和能量说法正确的有A．能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散B．因为自然界的能量守恒，所以不需要节约能源C．煤炭和石油资源是有限的，不可能无限制的利用D．合理利用能源的同时，需要保护好自然环境8、如图所示，在光滑的圆锥漏斗的内壁，有两个质量相等的小球A、B，它们分别紧贴漏斗，在不同水平面上做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A．小球A的速率大于小球B的速率B．小球A的运行周期等于小球B的运行周期C．小球A漏斗壁的压力等于小球B对漏斗壁的压力D．小球A的角速度大于小球B的角速度9、如图所示，轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴上，轻杆长度为R，可绕水平光滑转轴O在竖直平面内转动将轻杆从与水平方向成30°角的位置由静止释放若小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变当小球运动到最低点P时，轻杆对小球的弹力大小为24mg7A．小球受到的空气阻力大小为3mgB．小球运动到P点时的速度大小为24gRC．小球能运动到与O点等高的Q点D．小球不能运动到与O点等高的Q点10、(本题9分)关于地球同步卫星，下列说法正确的是(）A．离地面的高度一定B．轨道平面不一定在赤道平面内C．线速度小于7.9km/sD．向心加速度大于9.8m/s2二、实验题11、（4分）在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹．(1)为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面字母填在横线上：_____A．每次释放小球的位置不必相同B．通过调节使斜槽的末端保持水平C．每次必须由静止释放小球D．小球运动时应与木板上的白纸（或方格纸）相接触(2)用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=__（用L、g表示）12、（10分）(本题9分)探究小组利用传感器研究小球在摆动过程中的机械能守恒规律，实验装置如图所示．在悬点处装有拉力传感器，可记录小球在摆动过程中各时刻的拉力值．忽略摆线的质量和摆动过程中摆线长度的变化，重力加速度为g，实验过程如下：（1）测量小球质量m和摆线长L；（2）为了测量小球在最低点的速度大小，小组成员将小球拉至某一高度h处无初速释放，在传感器采集的数据中提取最大值为F，则小球在最低点的速度表达式为v=__（用F等测定的物理量符号表达），若考虑小球的大小不可忽略，则该速度的计算值与实际值相比较__（填写“偏大”、“偏小”或“相等”）．（3）小球从释放到最低点的过程中机械能守恒的表达式为__．（用测定物理量的符号表达）三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)汽车发动机的额定功率为，汽车的质量为，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的倍，．（1）若汽车保持额定功率不变从静止启动，当汽车的速度为时，加速度多大（2）若汽车以的加速度从静止开始做匀加速启动，经过多长时间汽车功率达到额定值？（3）若汽车保持额定功率不变从静止启动，经到达最大行驶速度汽车从静止到开始匀速运动时所通过的路程是多少？14、（14分）(本题9分)月球具有可供人类开发和利用的各种独特资源，月球上特有的矿产和能源，是对地球资源的重要补充和储备，将对人类社会的可持续发展产生深远影响。将地球和月球均视为质量分布均匀的球体(球的体积公式为V=，其中r为球的半径)，已知地球的质量为M，月球的半径为R，地球与月球的半径之比为a，地球表面和月球表面的重力加速度大小之比为b，求月球的密度ρ。15、（13分）如图所示，a、b、c、d为匀强电场中四个等势面，相邻的两等势面间的电势差相等，且。一带电量为q=-2.0×10-8C的点电荷，由A点仅在电场力作用下，沿垂直于等势面的方向，以初动能Ek=6.0×10-7J恰能到达D点。求：（1）B、D两点的电势；（2）将一带电量=+2.0×10-8C的点电荷由A点移到C点，电场力做的功WAC。

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、A【解析】由题意知，依据能量的转换和守恒，跳蚤上升过程中：，

可得：，k是常数，由于不变，所以高度h不变，故A正确，BCD错误．点睛：该题的关键依据题意分析出h的相关表达式，这是开放性的题目，应注重从题目中获取信息的能力．2、D【解析】

A．由题两节干电池的电动势约为3V，现在直接通过电压表示数很接近3V，可知电动势几乎不变，故A错误；B．两节干电池已经用了较长时间，使用时小灯泡只能发出很微弱的光，除电动势降低之外，电池的内阻增大，故B错误；C．由题可知电子钟的额定电压也是3V，与手电筒里的小灯泡额定电压相等，故C错误；D．台式电子钟能正常工作是由于它的内阻比电池的内阻大得多，可知电子钟的电阻较大，而电子钟的额定电压与小灯泡的额定电压相同，所以由公式P=UI可知电子钟正常工作时的电流小，故D正确；3、D【解析】

前5s内做匀加速直线运动，加速度，即汽车在前5秒内的速度变化率，汽车受到的阻力；根据牛顿第二定律可得，解得，AB错误；5s末汽车的功率达到额定功率，故，当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度，C错误D正确．【点睛】从v-t图象可以看出：汽车经历三个运动过程：匀加速直线运动，加速度减小的变加速直线运动，最后做匀速直线运动．由图线斜率可求出前5s内汽车的加速度，由牛顿第二定律即可求出此过程的牵引力．5s末汽车的功率就达到额定功率，由能求出额定功率．汽车速度最大时，牵引力等于阻力，由，能求出最大速度．4、A【解析】

b球落地时，a、b两球速度大小相等，设为v，此时a球离地高度为h，之后a球向上做竖直上抛运动，上升过程中机械能守恒12mv2=mg由题知Δh=1.5h-h=0.5h解得b球落地时两球共同速度v=gh在b落地前，a、b组成的系统机械能守恒，有mbgh-mgh=12

(mb＋m)v解得b球的质量mb=3mA.mb=3m，与结论一致，故选项A符合题意；B.mb=2.5m，与结论不一致，故选项B不合题意；C.mb=2m，与结论不一致，故选项C不合题意；D.mb=1.5m，与结论不一致，故选项D不合题意。5、C【解析】

A.物体上升了H，重力势能增加了mgH，故A错误；B.根据动能定理物体动能减少量ΔEC.除重力外，只有恒力F做功，由功能原理，恒力F做功W=FH，所以物体的机械能增加了FH，故C正确；D.因为ΔE6、BC【解析】

AB．汽车在凸形桥上行驶的过程中因为做匀速圆周运动，汽车的合力始终不为零；汽车的向心加速度有竖直向下的加速度分量，所以处于失重状态，故A错误，B正确.CD．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，因速率恒定，做匀速圆周运动，故角速度不变，加速度大小不变，方向一直在改变，故C正确，D错误7、ACD【解析】

A.能量是守恒的，但能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散，故A正确；B.自然界的能量守恒，但是由于可用能源是有限的，故需要节约能源。故B错误；C.能源短缺是指煤炭和石油资源是有限的，以现在的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，所以不可能无限制的利用，故C正确；D.合理利用能源时，燃料的生成物容易对空气、土壤、水源造成污染，所以需要注意保护好自然环境，故D正确；8、AC【解析】

A、对A、B两球进行受力分析，两球均只受重力和漏斗给的支持力FN．设内壁与水平面的夹角为θ。根据牛顿第二定律有：mgtanθ=m，解得：v=，A球的轨道半径较大，则小球A的速率较大，故A正确；B、根据牛顿第二定律有：mgtanθ=m，解得：T=，A球的轨道半径较大，则小球A的周期大于小于B的周期，故B错误；C、支持力为：FN=，两小球的质量相等，则支持力相等，对漏斗壁的压力相等，故C正确；D、根据ω==知，A的轨道半径大，则A的角速度较小，故D错误。9、AC【解析】

AB.小球运动到P点时，根据牛顿第二定律可得T-mg=m解得小球在P点的速度大小为v=根据动能定理可得：mgR解得f=故A符合题意，B不符合题意。CD.假设小球能运动到与O点等高的Q点，则阻力大小为f'，根据动能定理可得：mg⋅解得f'=故小球能运动到与O点等高的Q点，且达到Q的速度刚好为零，故C符合题意D不符合题意。10、ACD【解析】

A.万有引力提供向心力，列出等式：其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度。由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值，故A正确；B.它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，故地球同步卫星，一定在赤道平面上，故B错误；C.第一宇宙速度是最大的运行速度，任何地球卫星的速度都小于第一宇宙速度，则地球同步卫星的运行速度小于7.9km/s，故C正确；D.地球同步卫星的周期等于地球赤道上物体随地球自转的周期，根据a=ω2r可知，地球同步卫星加速度大于地球赤道上物体随地球自转的向心加速度9.8m/s2，故D正确。二、实验题11、BC2gL【解析】

(1)[1]AC.为了保证小球平抛运动的初速度相同，则每次从同一高度由静止释放小球，故A项与题意不相符，C项与题意相符；B.为了保证小球水平飞出，则斜槽的末端切线保持水平，故B项与题意相符；D.小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触，防止应摩擦而改变运动的轨迹，故D项与题意不相符。(2)[2]平抛运动水平方向匀速直线运动，由于小球从a运动到b和b运动到c的水平位移相等，因此运动时间相等；根据平抛运动规律得，竖直方向：自由落体运动，因时间相等，由Δh=L=g可得：t=L水平方向：匀速运动，则有：x=2L=v解得：v